工业锅炉筒体双面埋弧焊纵焊缝焊接工艺.docx

安徽机电职业技术学院
焊接标准的应用课程设计
工业锅炉筒体纵焊缝焊接工艺规范

系（部）：机械工程系
班级：焊接3121
姓名：朱海涛
指导教师：张帅谋

2013~2014学年第一学期

Δ20mm22g工业锅炉筒体双面埋弧焊纵焊缝焊接工艺
一、母材技术状况
22g钢材焊接性分析:碳钢的焊接性主要取决于含碳量，随着含碳量的增加，焊接性逐渐变差。22g钢材中碳、硅、锰含量少，所以，通常情况下不会因焊接而引起严重硬化组织和淬硬组织。这种钢的塑性和韧性优良，焊接接头的塑性和韧性也好。通常情况下，焊接时一般不需要预热、控制层间温度和后热，焊后也不必采用热处理改善组织，既整个焊接过程中不需要特殊的工艺措施。特殊情况下，进行预热后热和热处理能更高的力学性能要求。
22g化学成分,见表1
化学元素CSiMnPS成分含量≤0.22%0.1～0.30%0.5～0.90%≤0.035%≤0.035%
20g力学性能，见表2
屈服点
σ^s抗拉强度
σ^b伸长率δ断面收缩率ψ冲击韧度a^K硬度HBS≥185MPa≥380MPa≥25%≥55%≥27J热轧钢156
二、焊接坡口
22g锅筒埋弧焊坡口置备，根据GB/T324-1988(等效于ISO2553)焊缝符号表示法：规定了推荐的坡口形式和尺寸。
1、焊接选择坡口形式和尺寸应考虑下列因素：
a.焊缝填充金属尽量少；
b.避免产生缺陷；
c.减少残余焊接变形与应力；
d.有利于焊接防护；
e.焊工操作方便；
f.复合钢板的坡口应有利于减少过渡层焊缝金属的稀释率。

坡口形式图1

焊道分布图2
2、焊坡口置备注意事项
（1）、碳素钢和标准抗拉强度不大于540MPa的碳锰低合金钢可采用冷加工,也可采用热加工方法置备坡口。
（2）、标准抗拉强度大于540MPa的碳锰低合金钢、铬钼低合金钢和高合金钢宜采用冷加工法.若采用热加工方法,对影响焊接质量的表面层,应用冷加工方法去除。
（3）、焊接坡口应保持平整,不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷,尺寸符合图样规定。
（4）、坡口表面及两侧应将水、铁锈、油污、积渣和其它有害杂质清理干净。
纵焊缝对口错边量控制应符合下表3
对口处名义厚度过
δn≤1012≤δn≤50＞50错边量δn/5≤2.5δn/16且不大于10
三、埋弧焊焊接材料：
根据ISO/4174或GB/T1247-1990《埋弧焊用焊丝和焊剂》规定选择适用的埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂。
焊丝牌号按GB/T4957和GB/T3429其主要参数如下，表4
牌号
\成分MnCSiSPNiCuCrH08A≤0.10≤0.03≤0.030≤0.030≤0.30≤0.20≤0.20H08MnA≤0.10≤0.07≤0.030≤0.030≤0.30≤0.20≤0.20H10Mn2≤0.12≤0.07≤0.035≤0.035≤0.30≤0.20≤0.20
焊剂HJ431是熔炼型高锰高硅低氟焊剂。为棕红色至浅黄色玻璃状颗粒，粒度为（8-40目）等。可交直流两用，直流焊时焊丝接正极。焊接工艺性能良好，脱渣容易，成形美观。配合H08A、H08MnA、H10MnSi等焊丝，可焊接低碳钢及某些低合金钢，如16Mn，15MnV等结构，如锅炉、船舶、压力容器等。也可用于电渣焊及铜的焊接。焊剂按规定烘干、保温;焊丝需去除油、锈;保护气体应保持干燥。
熔敷金属机械性能，见表5
牌号\成分屈服强度Mpa抗拉强度Mpa延伸率(%)冲击值J（℃）H08A≥330≥410≥22≥27H08MnA≥330≥410≥22≥27H10Mn2≥330≥410≥22---
四、预热温度、层间温度的选择
依据JB/T4709-2007《钢制压力容器焊接规程》及GB/T150《钢制压力容器》标准释义。
根据母材的化学成分、焊接性、厚度、焊接接头的拘束度、焊接方法和焊接环境等综合考虑预热、层间温度、后热及焊后热处理要求。
预热、层间温度、热处理温度及焊接检验，见表6
焊缝坡口形式焊接
方法焊材
规格预热
后热层间
温度热处理检验

筒
体
纵
缝
接
头

埋弧焊（SAW)

H08MnA

φ5

HJ431
预热
≥100℃

后热
200-250℃
/2h

60℃
900-980℃/70min

580-650℃/2.3h

100%RT
+
20%
UT
五、埋弧焊工艺参数的选择
埋弧焊的焊接参数主要有：焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝直径、电流种类、焊剂粒度、焊丝倾角和伸出长度等。
1、焊接电流
一般焊接条件下，焊缝熔深与焊接电流成正比。随着焊接电流的增加，熔深和焊缝余高都有显著增加，而焊缝的宽度变化不大。同时，焊丝的熔化量也相应增加，这就使焊缝的余高增加。随着焊接电流的减小，熔深和余高都减小。
2、电弧电压
电弧电压的增加，焊